氢能由于具有清洁无污染燃烧值高等特点,成为一种潜在的替代化石燃料的新型能源,因此氢能的开发与利用受到研究人员广泛的关注。光催化分解水制氢技术是一种获取氢气的绿色有效途径,该技术可以把低密度的太阳能转化为高密度的氢能,氢能的有效开发与利用可以缓解人类面临的环境污染和能源短缺两大问题。光催化剂材料的开发构建与选择是光催化分解水制氢技术重要的环节之一。本文以石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为主体材料,对其进行形貌调控、贵金属Pt纳米颗粒负载并且与SiC复合,构建出了 g-C₃N₄-Pt、g-C₃N₄-SiC和g-C₃N₄-SiC-Pt三种光催化剂材料,并对这三种光催化剂分别进行形貌与结构表征,同时考察其光催化分解水制氢的性能。首先,通过溶胶沉积和焙烧相结合的方法制备g-C₃N₄-SiC复合光催化剂,当SiC与g-C₃N₄的质量比为5%时,且在500℃下焙烧4 h合成出的g-C₃N₄-SiC复合光催化剂的光催化活性最高,其在可见光下光催化分解水制氢速率为543.6μmol·h^-1·g^-1,量子效率为 2.52%。其次,在此基础上采用环境友好的植物还原溶胶沉积法将贵金属Pt纳米颗粒负载在g-C₃N₄和g-C₃N₄-SiC的表面,分别获得g-C₃N₄-Pt、g-C₃N₄-SiC-Pt两种光催化剂。g-C₃N₄-Pt和g-C₃N₄-SiC-Pt光催化剂均展现出良好的可见光光催化活性与稳定性,在可见光驱使下的光催化分解水制氢速率分别为:582.4μmol·h^-1·g^-1和595.3μmol h^-1·g^-1,平均量子效率分别为:2.70%和2.76%。最后,通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段都一致证明本实验所制备的g-C₃N₄是薄层的二维片状材料,在g-C₃N₄-Pt和g-C₃N₄-SiC-Pt两种光催化剂中贵金属Pt纳米颗粒均匀地负载到了 g-C₃N₄和g-C₃N₄-SiC的表面且贵金属Pt纳米颗粒均能够与g-C₃N₄和g-C₃N₄-SiC紧密结合;而在g-C₃N₄-SiC复合光催化剂中,SiC也能够均匀地负载在g-C₃N₄的表面,有的SiC还被g-C₃N₄所包裹形成核壳结构。紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）的表征结果显示g-C₃N₄-Pt、g-C₃N₄-SiC和g-C₃N₄-SiC-Pt三种光催化剂都比单一的g-C₃N₄对可见光的吸收范围更广且吸收率更高。固体光致发光光谱（PL）表征结果显示g-C₃N₄-Pt、g-C₃N₄-SiC和g-C₃N₄-SiC-Pt三种光催化剂的光生载流子的复合率比单一的g-C₃N₄的要低,从而其光催化分解水制氢的活性要高于单一的g-C₃N₄。Pt纳米颗粒与SiC和g-C₃N₄的界面之间形成莫特-肖特基,SiC与g-C₃N₄两种半导体界面之间形成有机-无机异质结,这些微观结构的生成促使光生电子与空穴定向迁移,从而有利于光生载流子的有效分离,进而提高光催化剂的光催化活性与稳定性。从而得出结论:通过对单一的g-C₃N₄进行形貌调控,贵金属Pt纳米颗粒负载以及与SiC复合等改进措施,是g-C₃N₄的光催化分解水制氢活性得到提升的有效途径。